Последний космический шанс

Ученые давно знают, какой мощный потенциал содержится в гелии-3 и, соответственно, в лунном грунте. Анализ показал, что из реголита можно выделить до 10⁶ т гелия-3, что обеспечило бы потребности земной энергетики на целое тысячелетие! По более современным прикидкам, запасы гелия-3 на Луне на три порядка больше – 10⁹ т (то есть речь идет уже о миллионе лет). Однако этот ценный изотоп нужно каким-то образом добывать. Сегодня существует несколько проектов лунных комбайнов разной степени проработанности, и главная проблема тут в том, что для добычи всего лишь 1 кг гелия-3 необходимо переработать 100 тыс. т реголита. Его нужно извлечь, по возможности измельчить, нагреть до температуры 800 °C, выделить газы, разделить их, а «выхолощенный» грунт вернуть на место. Весь этот процесс требует привлечения крупногабаритных конструкций и значительной энергии. Энергию можно взять у Солнца, но в таком случае потребуются поля солнечных батарей. Первое, что приходит в голову – построить все на месте из тех материалов, которые содержит реголит: из кремния можно сделать ячейки солнечных батарей, из титана – несущие конструкции, из алюминия и железа – оболочки и механизмы. Но опять же чтобы сделать все это, надо развернуть на Луне широкомасштабное производство, состоящее из множества звеньев: извлечение сырья, переработка, плавка, прокат, сварка, механическая сборка, лабораторные и полевые испытания. Будут ли такие системы надежными? Как подступиться к их конструированию? Окупятся ли расходы?

Критики проектов добычи гелия-3 указывают на самую главную проблему – развитие лунной индустрии имело бы смысл, будь у нас хотя бы один работающий термоядерный реактор. Но строительство первого прототипа ITER (Международный экспериментальный термоядерный реактор) под французским городом Кадараш затягивается из-за проблем с финансированием; к тому же он будет использовать в качестве топлива дейтерий-тритий, а не дейтерий-гелий-3. Как будет выглядеть ректор на гелии-3? Какие ресурсы придется привлечь для его строительства? Стоит ли вкладывать деньги в проект, технические черты которого пока не определены? Не станет ли гелий-3 очередной утопией?

Лунный грунт из Моря Изобилия, доставленный межпланетным аппаратом «Луна-16»

Так или иначе, но для начала необходимо провести углубленную разведку имеющихся на Луне ресурсов, раз и навсегда избавившись от оценочных суждений. И короткими высадками в духе программы «Сатурн-Аполлон» тут не отделаешься – основу для будущей индустрии может создать только полноценная обитаемая база. Причем работать на ней должны не профессиональные космонавты, а геологи, селенологи, химики, инженеры-технологи. В этой связи вспоминается хрестоматийный пример. Из двенадцати землян, побывавших на Луне, только один не был летчиком-испытателем – 37-летний геолог Харрисон Шмитт, который обучал астронавтам основам своей науки. Однако когда Шмитт сам оказался на Луне в составе экспедиции «Аполлон-17», он сумел собрать намного больше сведений о составе и строении реголита, чем члены всех предшествующих экспедиций. В XXI веке участие ученых в космических полетах должно стать нормой, а не уникальным событием – каждый должен заниматься своим делом.

В принципе идея строительства обитаемой научно-исследовательской базы на Луне так или иначе рассматривается всеми существующими космическими агентствами и клубами со времен полета первых тяжелых ракет. Ученые и конструкторы приходят к ней, потому что это самая очевидная цель для расширения экспансии: когда человек обоснуется на соседнем небесном теле, можно будет без преувеличения говорить о том, что наша цивилизация стала поистине космической. Лакомым куском выглядят и принципиально новые технологии, которые неизбежно появятся при освоении Луны.

Где разместить такую базу? Логичным кажется использовать одно из исследованных мест, то есть районы прилунений кораблей «Аполлон». Но где в таком случае взять воду для обеспечения нужд людей и механизмов? В доставленных астронавтами образцах грунта хватает оксидов (т. е. можно химическим путем добывать кислород), но ничтожно мало водорода – соответственно, близко к нулю содержание Н₂О и ОН. С тех пор Луна считалась абсолютно безводной, что представляет особую проблему для лунной базы, ведь если доставлять воду с Земли, она будет поистине золотой. К счастью, в конце XX века представления о Луне опять начали меняться: в высушенном мертвом море обнаружили лед.

Американский межпланетный аппарат «Lunar Prospector»